輕鋼屋面加固的應(yīng)用分析

嵇學(xué)培

摘 要：隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)發(fā)展的重視，綠色能源的發(fā)展則成為了主流，相關(guān)的光伏發(fā)電項(xiàng)目變得越來(lái)越多，有點(diǎn)分布式光伏發(fā)電體系直接設(shè)置在已有的建筑的屋面，因此增加了原有建筑的屋面荷載，從而造成一定的屋面承載能力不足的現(xiàn)象，所有需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的加固。本文通過(guò)具體實(shí)例，對(duì)相關(guān)工程中的輕鋼屋面的加工進(jìn)行相應(yīng)的探討。

關(guān)鍵詞：商業(yè)建筑；景觀(guān)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)理念

隨著綠色發(fā)展的訴求不斷提升，綠色可持續(xù)的發(fā)展能源的相關(guān)發(fā)展得到了更大的進(jìn)步，目前來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能作為清潔能源，其相關(guān)技術(shù)得到了較快的發(fā)展。在現(xiàn)代的發(fā)展技術(shù)中，將太陽(yáng)能與相關(guān)的建筑物進(jìn)行相互組合，形成了新的綠色體系-分布式光伏發(fā)電。在較多的輕鋼屋面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)性能問(wèn)題，對(duì)其上部作用的荷載大小進(jìn)行考慮時(shí)，通常所選用的設(shè)計(jì)荷載都比較小，所以在其上面再增加相應(yīng)的太陽(yáng)能電池板荷載，則會(huì)對(duì)整個(gè)的輕鋼屋面的承載能力造成損壞，從而影響到結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。因此需要對(duì)輕鋼屋面進(jìn)行相應(yīng)的維修和加固，才能夠進(jìn)行光伏電板的相關(guān)施工[1]-[3]。

1輕鋼屋面加固的原則

在進(jìn)行輕鋼屋面的加固過(guò)程中，整個(gè)的建筑仍然在進(jìn)行其使用功能，所以在進(jìn)行相關(guān)的加固工作時(shí)，采用的施工方法則不能夠?qū)ο嚓P(guān)建筑的正常使用產(chǎn)生影響。

需要進(jìn)行加固的建筑物，在進(jìn)行相關(guān)的加固施工之前就一直承受荷載作用，因此在進(jìn)行加固中，如果選用了焊接的施工方法，其在焊接部位很有可能會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，或是因?yàn)楹附訉?dǎo)致該部位的發(fā)生加大的變形，從而降低了原有建筑的承載能力。因此在進(jìn)行加固施工方法的選擇上，盡量避免選用焊接的方式。

在整個(gè)的加固過(guò)程中，均是在高空進(jìn)行作業(yè)，施工作業(yè)環(huán)境較為危險(xiǎn)，同時(shí)相應(yīng)的施工作業(yè)面也較小，從而增加了施工的難度。因此在進(jìn)行相關(guān)的加固方案的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該做到最大限度的減少相應(yīng)的工作量，或是設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)便的施工步驟。

2輕鋼屋面的加固設(shè)計(jì)

2.1屋面梁的加固設(shè)計(jì)

在對(duì)屋面的加固中，可以根據(jù)不同的跨度進(jìn)行選擇適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

（1）在廠(chǎng)房跨度比較小，并且廠(chǎng)房?jī)?nèi)沒(méi)有吊車(chē)設(shè)置時(shí)，如果說(shuō)，在廠(chǎng)房?jī)?nèi)相應(yīng)的凈高能夠滿(mǎn)足相關(guān)要求，并且能夠做到不影響其使用功能時(shí)，則可以選用在相關(guān)梁柱的節(jié)點(diǎn)位置處，進(jìn)行設(shè)置斜向支撐。

（2）如果廠(chǎng)房?jī)?nèi)有吊車(chē)，但是跨度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大的時(shí)候，此時(shí)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，則可以將原有的屋面梁設(shè)置成為相應(yīng)的上弦桿，與此同時(shí)進(jìn)行設(shè)置相應(yīng)的下弦桿，以及相關(guān)的腹板，并由這些結(jié)構(gòu)共同組成平面桁架，以此來(lái)達(dá)到加固的目的。采用這種方法，其最大的好處就是能夠最大限度的減少焊接量，從而有效的減少了焊接變形所帶來(lái)的不利影響。

（3）如果需要進(jìn)行加固的廠(chǎng)房，其各部分條件不能滿(mǎn)足上面所描述的，那么就需要采用，進(jìn)行T形鋼的焊接，同時(shí)進(jìn)行原有結(jié)構(gòu)中梁的截面高度進(jìn)行擴(kuò)大。這種方法所需要的焊接工作量較大，因此為了避免焊縫變形的影響，需要對(duì)相關(guān)的施工技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的把控。

2.2屋面檁條的設(shè)計(jì)

（1）對(duì)于單層壓型鋼板屋面的加固設(shè)計(jì)，則是通過(guò)對(duì)原來(lái)的屋面的特定位置進(jìn)行相應(yīng)的增加C形檁條的數(shù)量來(lái)達(dá)到加固目的的。在原有檁條的基礎(chǔ)上進(jìn)行間隔的增加其數(shù)量，從而能夠替原有檁條進(jìn)行分?jǐn)偹饔玫暮奢d；同時(shí)為了能夠保證增加后整個(gè)屋面仍然具有較好的整體性，所以需要進(jìn)行相應(yīng)的增設(shè)平面外支撐，一方面能夠最大程度的實(shí)現(xiàn)荷載的連續(xù)傳遞，另一方面也能夠在很大程度上減少新增設(shè)的檁條相應(yīng)的計(jì)算長(zhǎng)度。

（2）在對(duì)雙層壓型鋼板屋面進(jìn)行一定的加固處理時(shí)，采用的加固方法主要是在屋面檁條之間，進(jìn)行增加相應(yīng)的橫向支撐梁，采用這種方法能夠?qū)ξ菝鎯?nèi)板進(jìn)行一定程度上的保護(hù)。但是相對(duì)于前一種加固方式，這種方式的施工難度加大，在施工中要注意相關(guān)施工細(xì)節(jié)的操作。

2.3連接點(diǎn)的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行加固中，應(yīng)該盡量的減少施工操作對(duì)相應(yīng)的連接點(diǎn)的損傷，同時(shí)要減少相關(guān)焊接工作以及鉆孔工作等對(duì)屋面梁產(chǎn)生的一些有害影響。再就是對(duì)采用螺栓連接的構(gòu)件，一定要選擇適當(dāng)?shù)墓に?，從而才能滿(mǎn)足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，最終得到相應(yīng)的加固目的。同時(shí)要對(duì)相應(yīng)的高強(qiáng)螺栓和特定的錨栓等進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)，保證其承載能力能夠滿(mǎn)足施工要求。

3輕鋼屋面加固案例分析

3.1項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為某30MW屋頂金太陽(yáng)項(xiàng)目，一方面具有較高的投資效益，另一方面能夠就地解決當(dāng)?shù)赜脩?hù)的用電要求。

3.2項(xiàng)目加固應(yīng)用

該項(xiàng)目由20多家企業(yè)屋頂組建而成，屋頂類(lèi)型分為混凝土和鋼結(jié)構(gòu)兩種形式，由于改變了屋面用途增加了荷載，故需要對(duì)屋面承載力鑒定。對(duì)于混凝土上人屋面為優(yōu)選屋頂，由于設(shè)計(jì)時(shí)，選用的活荷載值為2.0KN/m2，因此對(duì)于荷載來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)不會(huì)存在相關(guān)的安全隱患問(wèn)題。對(duì)于輕鋼屋面，增加光伏組件板，所對(duì)應(yīng)增加的荷載約為0.15KN/m2，該荷載值對(duì)于輕鋼屋面荷載來(lái)說(shuō)，所占比重較大，故需要對(duì)其先進(jìn)復(fù)核承載力，項(xiàng)目前期各個(gè)商務(wù)團(tuán)隊(duì)搜集上千個(gè)屋頂信息，技術(shù)根據(jù)商務(wù)提供的信息現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地排查，對(duì)于建筑使用年限大于10年的廠(chǎng)房且業(yè)務(wù)不愿意更換彩鋼瓦的廠(chǎng)房先放棄。

面對(duì)屋面荷載判斷問(wèn)題需要大量的人力資源，理清思路后，組建了結(jié)構(gòu)屋頂復(fù)核小組，根據(jù)屋面特點(diǎn)摸索出快捷的復(fù)核方法，由于項(xiàng)目地都處于蘇州，風(fēng)載雪載等荷載取值相等，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)廠(chǎng)房，按照一定的柱距，進(jìn)行編制相應(yīng)的計(jì)算表格，分別對(duì)應(yīng)出檁條截面最小值，這樣減少了工作時(shí)間。對(duì)于檁條復(fù)核通過(guò)的屋面復(fù)核主鋼架。由我們篩選過(guò)的屋面，需要尋找有現(xiàn)場(chǎng)鑒定資質(zhì)的廠(chǎng)家一同前往項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)排查屋面情況，首先需要確認(rèn)業(yè)主完全按照設(shè)計(jì)圖紙施工，后續(xù)使用過(guò)程中沒(méi)有增加圖紙以外的荷載。對(duì)于需要加固的屋頂根據(jù)荷載超限情況對(duì)現(xiàn)有屋面加固。常用的加固方案為簡(jiǎn)支檁更改為連續(xù)檁，主鋼架采用增大截面設(shè)置拉索等方案提高承載力。

屋頂分布式項(xiàng)目小，工作繁瑣，結(jié)構(gòu)前期對(duì)屋面承載的把控尤為重要，該工作不僅僅是純技術(shù)的復(fù)核還需要現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真仔細(xì)的排查與業(yè)主方，原設(shè)計(jì)單位以及具有現(xiàn)場(chǎng)鑒定資質(zhì)的公司高效的溝通。結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)前期屋面承載復(fù)核通過(guò)后方可有后續(xù)的設(shè)計(jì)。為不影響項(xiàng)目進(jìn)度結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)加班加點(diǎn)，高效解決屋面荷載承載復(fù)核，將項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

4小結(jié)

近年來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步，太陽(yáng)能電池的相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新性得到了大幅提高，大規(guī)模的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目也越來(lái)越多，這些新技術(shù)的應(yīng)用也給生活帶來(lái)了更大的便利。在對(duì)原有建筑上添加光伏發(fā)電組件的情況，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況對(duì)相關(guān)建筑的實(shí)際承載能力進(jìn)行驗(yàn)算，如果不能滿(mǎn)足相關(guān)的要求，就需要對(duì)其進(jìn)行一定的加固處理，尤其是在輕鋼屋面上進(jìn)行設(shè)置的光伏發(fā)電項(xiàng)目，為了能夠使得光伏發(fā)電達(dá)到其預(yù)期的相關(guān)，則需要對(duì)輕鋼屋面的加固進(jìn)行更加深入發(fā)研究。本文主要對(duì)輕鋼屋面的相關(guān)設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了闡述，并通過(guò)實(shí)例的應(yīng)用，探討了輕鋼屋面加固的實(shí)際運(yùn)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T50344-2004建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]CECS77：96鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范[S].

[3]GB 50204-2002（2010版）混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].